本发明专利技术具体涉及一种聚苯胺复合材料与水性环氧树脂共混制备聚苯胺/石墨烯水性环氧防腐涂料的制备方法，属于防腐涂料技术领域。本发明专利技术针对水性环氧树脂涂料以水为溶剂，存在大量的亲水基团，致使涂层的耐水性和防腐性能降低的问题，本发明专利技术提供了一种聚苯胺水性环氧树脂防腐涂料的制备方法，本发明专利技术利用石墨烯比表面积大的特性，采用聚合‑还原法制备比表面积大、分散性好的聚苯胺/石墨烯复合材料，并将此复合材料与水性环氧树脂共混制备防腐涂层。本发明专利技术在水性环氧树脂中加入聚苯胺/石墨烯复合材料提高金属腐蚀电位，快速传导腐蚀过程中形成的电子，分离阴极和阳极反应，并在基体表面形成金属钝化层，减缓金属的腐蚀，并且复合材料的比表面积大，延长了氧气和水分子到达碳钢表面的渗透路径，具有优良的屏障性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术具体涉及一种聚苯胺复合材料与水性环氧树脂共混制备聚苯胺/石墨烯水性环氧防腐涂料的制备方法，属于防腐涂料
技术介绍
随着工业技术的不断发展，金属材料的广泛使用，金属腐蚀问题日益严重，世界上约有20%的金属材料因被腐蚀而无法回收。为了减少腐蚀，现常用保护方法是涂料防腐。目前的金属防腐涂料常采用的是溶剂型涂料，但由于其含有重金属和有害气体，易造成环境污染，随着人们环保意识的增强，水性环氧树脂涂料这种具有低VOC、低毒性、施工简单等优点的水性涂料成为重要发展方向。但是水性环氧树脂涂料以水为溶剂，有大量的亲水基团，水的导电率较高，使涂层的耐水性和防腐性能降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对水性环氧树脂涂料以水为溶剂，存在大量的亲水基团，致使涂层的耐水性和防腐性能降低的问题，本专利技术提供了一种聚苯胺水性环氧树脂防腐涂料的制备方法，本专利技术利用石墨烯比表面积大的特性，采用聚合-还原法制备比表面积大、分散性好的聚苯胺/石墨烯复合材料，并将此复合材料与水性环氧树脂共混制备防腐涂层。本专利技术在水性环氧树脂中加入聚苯胺/石墨烯复合材料提高金属腐蚀电位，快速传导腐蚀过程中形成的电子，分离阴极和阳极反应，并在基体表面形成金属钝化层，减缓金属的腐蚀，由于复合材料的比表面积大，延长了氧气和水分子到达碳钢表面的渗透路径，具有优良的屏障性能。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）称取0.5~2.0g氧化石墨烯分散在1L水中，超声2h后得到稳定的棕色氧化石墨烯悬浊液；（2）量取1~2mL苯胺溶于500mL 0.2 mol/L盐酸溶液中，磁力搅拌，配制得到苯胺/盐酸溶液，再将其加入至上述氧化石墨烯悬浊液，冰水浴下磁力搅拌1.0~1.5h，得到稳定的氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液；（3）称取3~6g过硫酸铵溶于100mL 0.2mol/L盐酸溶液，加入至上述氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液中，同时在冰水浴下磁力搅拌反应12~24h，静置10~12h后过滤，得滤渣，依次用无水乙醇、去离子水洗涤滤渣至淋洗液呈无色；（4）称取1~2g用无水乙醇、去离子水洗涤后的滤渣放入1L水中超声分散30min，使用质量分数10%的氨水调节pH至10~11，同时加入0.5~1.0g质量分数80%的水合肼溶液，搅拌30min，得混合物；（5）将上述混合物倒入三口烧瓶中，在95℃下冷凝20~24h，自然冷却至室温，过滤，得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至淋洗液呈中性后，移入80℃真空干燥箱中干燥24h，得聚苯胺复合材料；（6）称取20~40g水性环氧树脂加入20~40mL蒸馏水进行稀释，将稀释的水性环氧树脂乳液倒入球磨罐中，分别加入2.5~5.0 g滑石粉、2.0 ~4.0g硫酸钡、2.5 ~5.0g碳酸钙，球磨30min，得混合液；（7）在上述混合液中加入2.0 ~4.0g水性成膜助剂乙二醇丁醚、0.2~0.4 g乳化剂OP-10、0.2 ~0.4g二甲苯及2.5~5.0g的聚苯胺/石墨烯复合材料粉末，球磨2h后，再加入3.5 ~7.0g丙烯酸树脂，磁力搅拌至混合均匀，既得聚苯胺水性环氧树脂防腐涂料。本专利技术采用喷涂法将涂料均匀喷涂在钢铁表面，涂膜厚度在90微米时，即可达到对碳钢的保护度为92~95%。本专利技术的有益技术效果是：（1）与纯环氧树脂和聚苯胺水性涂层的防腐效果相比，抗渗性能更好、防腐性能优异；（2）本专利技术未掺杂有害物质，对环境无污染。具体实施方式称取0.5~2.0g氧化石墨烯分散在1L水中，超声2h后得到稳定的棕色氧化石墨烯悬浊液；量取1~2mL苯胺溶于500mL 0.2 mol/L盐酸溶液中，磁力搅拌，配制得到苯胺/盐酸溶液，再将其加入至上述氧化石墨烯悬浊液，冰水浴下磁力搅拌1.0~1.5h，得到稳定的氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液；称取3~6g过硫酸铵溶于100mL 0.2mol/L盐酸溶液，加入至上述氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液中，同时在冰水浴下磁力搅拌反应12~24h，静置10~12h后过滤，得滤渣，依次用无水乙醇、去离子水洗涤滤渣至淋洗液呈无色；称取1~2g用无水乙醇、去离子水洗涤后的滤渣放入1L水中超声分散30min，使用质量分数10%的氨水调节pH至10~11，同时加入0.5~1.0g质量分数80%的水合肼溶液，搅拌30min，得混合物；将上述混合物倒入三口烧瓶中，在95℃下冷凝20~24h，自然冷却至室温，过滤，得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至淋洗液呈中性后，移入80℃真空干燥箱中干燥24h，得聚苯胺/石墨烯复合材料；称取20~40g水性环氧树脂加入20~40mL蒸馏水进行稀释，将稀释的水性环氧树脂乳液倒入球磨罐中，分别加入2.5~5.0 g滑石粉、2.0 ~4.0g硫酸钡、2.5 ~5.0g碳酸钙，球磨30min，得混合液；在上述混合液中加入2.0 ~4.0g水性成膜助剂乙二醇丁醚、0.2~0.4 g乳化剂OP-10、0.2 ~0.4g二甲苯及2.5~5.0g的聚苯胺/石墨烯复合材料粉末，球磨2h后，再加入3.5 ~7.0g丙烯酸树脂，磁力搅拌至混合均匀，既得聚苯胺水性环氧树脂防腐涂料。本专利技术采用喷涂法将涂料均匀喷涂在钢铁表面，涂膜厚度在90微米时，即可达到对碳钢的保护度为92~95%。实例1称取0.5g氧化石墨烯分散在1L水中，超声2h后得到稳定的棕色氧化石墨烯悬浊液；量取1mL苯胺溶于500mL 0.2 mol/L盐酸溶液中，磁力搅拌，配制得到苯胺/盐酸溶液，再将其加入至上述氧化石墨烯悬浊液，冰水浴下磁力搅拌1.0h，得到稳定的氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液；称取3g过硫酸铵溶于100mL 0.2mol/L盐酸溶液，加入至上述氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液中，同时在冰水浴下磁力搅拌反应12h，静置10h后过滤，得滤渣，依次用无水乙醇、去离子水洗涤滤渣至淋洗液呈无色；称取1g用无水乙醇、去离子水洗涤后的滤渣放入1L水中超声分散30min，使用质量分数10%的氨水调节pH至10，同时加入0.5g质量分数80%的水合肼溶液，搅拌30min，得混合物；将上述混合物倒入三口烧瓶中，在95℃下冷凝20h，自然冷却至室温，过滤，得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至淋洗液呈中性后，移入80℃真空干燥箱中干燥24h，得聚苯胺/石墨烯复合材料；称取20g水性环氧树脂加入20mL蒸馏水进行稀释，将稀释的水性环氧树脂乳液倒入球磨罐中，分别加入2.5 g滑石粉、2.0 g硫酸钡、2.5g碳酸钙，球磨30min，得混合液；在上述混合液中加入2.0 g水性成膜助剂乙二醇丁醚、0.2 g乳化剂OP-10、0.2 g二甲苯及2.5g的聚苯胺/石墨烯复合材料粉末，球磨2h后，再加入3.5g丙烯酸树脂，磁力搅拌至混合均匀，既得聚苯胺水性环氧树脂防腐涂料。本专利技术采用喷涂法将涂料均匀喷涂在钢铁表面，涂膜厚度在90微米时，对碳钢的保护度为92%。实例2称取1.5g氧化石墨烯分散在1L水中，超声2h后得到稳定的棕色氧化石墨烯悬浊液；量取1.5mL苯胺溶于500mL 0.2 mol/L盐酸溶液中，磁力搅拌，配制得到苯胺/盐酸溶液，再将其加入至上述氧化石墨烯悬浊液，冰水浴下磁力搅拌1.2h，得到稳定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚苯胺水性环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取0.5~2.0g氧化石墨烯分散在1L水中，超声2h后得到稳定的棕色氧化石墨烯悬浊液；（2）量取1~2mL苯胺溶于500mL 0.2 mol/L盐酸溶液中，磁力搅拌，配制得到苯胺/盐酸溶液，再将其加入至上述氧化石墨烯悬浊液，冰水浴下磁力搅拌1.0~1.5h，得到稳定的氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液；（3）称取3~6g过硫酸铵溶于100mL 0.2mol/L盐酸溶液，加入至上述氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液中，同时在冰水浴下磁力搅拌反应12~24h，静置10~12h后过滤，得滤渣，依次用无水乙醇、去离子水洗涤滤渣至淋洗液呈无色；（4）称取1~2g用无水乙醇、去离子水洗涤后的滤渣放入1L水中超声分散30min，使用质量分数10%的氨水调节pH至10~11，同时加入0.5~1.0g质量分数80%的水合肼溶液，搅拌30min，得混合物；（5）将上述混合物倒入三口烧瓶中，在95℃下冷凝20~24h，自然冷却至室温，过滤，得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至淋洗液呈中性后，移入80℃真空干燥箱中干燥24h，得聚苯胺/石墨烯复合材料；（6）称取20~40g水性环氧树脂加入20~40mL蒸馏水进行稀释，将稀释的水性环氧树脂乳液倒入球磨罐中，分别加入2.5~5.0 g滑石粉、2.0 ~4.0g硫酸钡、2.5 ~5.0g碳酸钙，球磨30min，得混合液；（7）在上述混合液中加入2.0 ~4.0g水性成膜助剂乙二醇丁醚、0.2~0.4 g乳化剂OP‑10、0.2 ~0.4g二甲苯及2.5~5.0g的聚苯胺/石墨烯复合材料粉末，球磨2h后，再加入3.5 ~7.0g丙烯酸树脂，磁力搅拌至混合均匀，既得聚苯胺水性环氧树脂防腐涂料。...
【技术特征摘要】
1.一种聚苯胺水性环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取0.5~2.0g氧化石墨烯分散在1L水中，超声2h后得到稳定的棕色氧化石墨烯悬浊液；（2）量取1~2mL苯胺溶于500mL 0.2 mol/L盐酸溶液中，磁力搅拌，配制得到苯胺/盐酸溶液，再将其加入至上述氧化石墨烯悬浊液，冰水浴下磁力搅拌1.0~1.5h，得到稳定的氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液；（3）称取3~6g过硫酸铵溶于100mL 0.2mol/L盐酸溶液，加入至上述氧化石墨烯/苯胺/盐酸混合液中，同时在冰水浴下磁力搅拌反应12~24h，静置10~12h后过滤，得滤渣，依次用无水乙醇、去离子水洗涤滤渣至淋洗液呈无色；（4）称取1~2g用无水乙醇、去离子水洗涤后的滤渣放入1L水中超声分散30min，使用质量分数10%的氨水调节pH至10~11，同时加...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭迎庆，王龙，
申请(专利权)人：郭迎庆，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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